化工设计的主要内容和过程

化工设计的主要内容和过程1化工设计主要过程概述典型的石油化工工程建设项目一般包括项目前期、工程设计、设备材料采购、施工建设、投料试车等阶段。对于工程建设项目所需的工艺技术，应在项目可行性研究报告批准前完成技术比选工作，并在工程设计开展前，以工艺设计包的书面形式固定下来，作为工程设计的输入。工程公司在各阶段的工作内容简介如下。（1）项目前期（工程研究阶段）①项目预可行性研究着重研究项目建设的必要性、与国家产业政策的符合性及主要建设条件是否具备，并在初步调研工艺技术来源的基础上，进行工艺技术方案的初步比选，确定工程技术方案的初步规划，估算项目建设的投资与经济效益，提出项目预可行性研究报告（或项目建议书）。②项目可行性研究项目预可行性研究报告（或项目建议书）得到企业主管部门批准后，以项目预可行性研究报告（或项目建议书）及其批准文件为依据，开展项目可行性研究工作，着重研究项目建设的技术可行性与经济可行性，包括：a.进行充分的市场调研与分析，预测市场的走向，明确产品的目标市场；b.在工艺技术询比价的基础上，进行工艺技术方案的比选，明确工程技术方案，估算项目所需资源的配置与消耗，估算项目建设的投资与技术经济效益；c.分析项目的风险及其对国民经济、社会的影响；d.提出项目可行性研究报③编制项目申请报告对于列入需要国家或省级地方政府核准备案项目目录的建设项目，还应按国家与省级地方政府的有关规定，编制项目申请报告，着重阐明项目建设与国家及地方产业政策的符合性、对自然资源与环境的影响、对国民经济与社会的影响。④工艺技术询价对于采用现有工艺技术的建设项目，编制工艺技术（包括工艺技术及其许可、工艺设计包）询价文件，并积极参与工艺技术的询比价工作。⑤工艺设计包开发对于需要自行开发的工艺技术，应在充分调研的基础上进行技术路线的比选，结合自身现有资源和潜在用户的需求，选择安全可靠、环境友好、资源消耗少并利于推广的工艺路线，作为开发自主知识产权工艺设计包的技术路线，联合学术研究单位、生产企业、关键设备制造厂，完成所需工艺技术的研究与开发，并以工艺设计包的形式固定下来，作为工程设计的输入。⑥过程安全风险评估在项目前期阶段，应适时开展建设项目初步过程安全风险评估（PHA）工作，搜集危险化学品的安全与职业卫生相关数据，初步识别过程风险，采用本质安全设计策略，提出风险控制措施，编制过程风险管理计划，作为工程设计的指导和依据。在工艺设计包开发阶段，应在PHA的基础上，进一步开展装置危险性与可操作性评估（HAZOP）及安全完整性（SIL）评估，作为工艺设计包工艺流程完善与安全联锁系统的设计依据。（2）工程设计工程设计一般分为基础工程设计与详细工程设计两个阶段，并适时进行设计安全评估。对于由三套及以上工艺生产装置组成的大型工程建设项目，应开展总体设计，并在基础工程设计阶段开展工厂基础工程设计。①总体设计对于由三套及以上工艺生产装置组成的大型工程建设项目，应依据批准的可行性研究报告及其批准文件，开展总体设计。在总体设计阶段，应确定建设项目的工程设计标准、原则与技术条件；在初步确定各单项工程内容范围、建设方案、配套公用工程及工程建设投资估算的基础上，优化工厂总平面布置，优化公用工程系统的设计方案，提高投资效益；明确对建设项目总工艺流程、总平面布置、总定员、总进度和总投资的控制目标。总体设计文件经企业主管部门审核批准后，可以作为开展工厂基础工程设计的依据。②基础工程设计应依据批准的可行性研究报告或总体设计文件，以及工艺设计包和建设单位工程建设条件等设计基础资料进行，提出全面、详细的工程实施技术方案与准确的投资概算，供建设单位进行审查、物资采购准备和施工建设准备，并完成供政府主管部门审查的设计专篇。在此期间，应及时进行过程安全评估（包括HAZOP审查与SIL分析等），保证装置设计的安全可靠。对于由三套及以上工艺生产装置组成的大型工厂建设项目，尚需在单个工艺生产装置基础工程设计的基础上，对全厂进行物料平衡、燃料平衡和能量平衡核算，开展全厂总图与运输、公用工程配套、全厂性储运、仓库与维修、中心控制室、中心化验室、行政生活设施，以及项目范围内厂外设施（如码头、铁路、供电、厂外管道等）等各项建设内容的基础工程设计工作，并提出全厂统一的设计专篇，以确保设计内容的完整性、协调性和系统性，称为工厂基础工程设计。③详细工程设计应依据批准的基础工程设计及建设单位工程建设条件进行，进一步细化落实基础工程设计提出的工程实施方案，提交的文件包括与设备的采购制造、施工建设、装置投产运行有关的所有图纸、表格和文字说明。在此期间，应对装置中在基础工程设计阶段因信息缺乏而未做过程安全评估的部分（比如大型机组等成套设备以及对基础工程设计的重大变更部分进行补充评估，并关闭所有设计安全评估的意见与建议。（3）设备与材料采购依据详细工程设计过程中提交的材料表和数据表，编制材料与设备的询价文件，通过招投标、供货商设计文件催交与审查、货物的催交、检验、验收、入库等一系列过程，完成采购工作。（4）施工建设由施工单位依据详细工程设计过程中提交的施工图纸、材料表、供货商图纸等，进行施工建设与设备的单机试车，并经建设单位组织的施工质量审查和施工单位的确认后，施工单位将建设完成的装置交付建设单位（即“中交”）。（5）投料试车“中交”后，建设单位在工艺技术提供方的指导下按操作程序向装置投入生产原料进行试生产，稳定运行后进行装置的性能考核。通过性能考核的装置还需通过建设单位与政府相关部门组织的竣工验收后可进入商业运行状态。至此，完成了整个项目的工程建设过程。典型石油化工建设项目各主要阶段的关系如图2-1所示。本章简要介绍工程建设项目中，项目前期与工程设计阶段工艺工程师的主要工作内容，设计条件交接和会签，以及常用设计工具等。2项目前期阶段2.1预可行性研究阶段工艺专业的主要工作内容2.1.1预可行性研究的目的（1）项目的利益相关者在化工建设项目的前期阶段，主要利益相关者包括投资者和政府。（2）利益相关者关心的问题①经济效益投入的钱能不能收回？投资什么项目能得到更多的收益？投资的风险有多大？这些当然是投资者最关心的问题。②宏观经济影响一个项目的建设必然会对宏观经济带来一定的影响，究竟这种影响有多大？从长远和广泛的意义来看对宏观经济究竟是利大于弊还是弊大于利？是否符合国家政策？这些问题是政府部门关心的问题。③健康、环境与安全企业的发展应树立和落实科学发展观，创造和谐社会。经济发展需与人口、资源、环境相协调，不断保护和增强发展的可持续性，不应进行掠夺式的开发，不应给社会环境、公众安全带来危害，企业必须承担相应的社会责任。政府部门需对这些问题进行考察与监管。在未把这些问题考虑清楚之前，投资者一般不会贸然投资，政府也不会轻易批准。（3）预可行性研究的目的经过投资机会研究，项目业主认为某工程项目的设想具有一定的生命力，但尚未掌握足够的数据去进行详细的可行性研究，或对项目的经济性有怀疑，尚不能确定项目的取舍。为了避免花费过多或费时太长，以较少的费用、较短的时间得出结论，有时还需对某些关键性的问题进行辅助研究。预可行性研究是指在机会研究的基础上，对项目方案进行的进一步技术经济论证，为项目是否可行进行的初步判断。这种研究的主要目的是判断项目是否值得投入更多的人力和资金进行进一步深入研究；判断项目的设想是否有生命力，并据以做出是否进行投资的初步决定；确定是否需要通过市场分析、科学实验、工业试验等功能研究或辅助研究。2.1.2预可行性研究的内容预可行性研究与可行性研究的内容基本相同，只是由于一时条件不具备，对其深度与精确度的要求有所不同。因此两者的目标、功能定位、论证内容、侧重点有些许差异。（1）项目目标及功能定位①效益目标定位避免误导投资者产生过高期望的盲目乐观或缺乏投资信心的盲目悲观。②投资规模定位考察多方面因素，确定合理、适当的投资规模。③项目市场定位考察产品销售市场、服务对象及原材料、能源供应条件，决定着产品的设计方案、生产规模、质量档次等内容。④项目功能定位决定着项目的基本框架及其他各个方面。（2）项目方案初步论证预可行性研究介于机会研究和可行性研究的中间阶段，方案初步论证的重点是市场分析并对项目建议方案进行初步评价，主要从宏观上考察项目建设的必要性和主要建设条件是否具备。通过研究明确两方面的问题：一是项目构成，包括产品方案、生产规模、原料来源、工艺路线、设备选型、厂址比较和建设进度；二是比较粗略地估算经济指标，进行财务及经济评价，采用快速评价法进行社会评价。研究重点包括：①项目是否符合国家产业政策和生产力布局；②产品市场销售前景；③厂址环境；④工艺方案比较；⑤企业组织和人力资源；⑥预算和进度安排。（3）辅助研究辅助研究又称专题研究，主要针对某些模糊不清而又关系重大的特定问题进行研究，包括产品市场研究、原材料供应研究、工艺技术方案研究、试验、厂址比选研究、规模经济研究、设备选择研究、环境影响评价等。（4）预可行性研究报告的格式预可行性研究报告的格式与内容基本上按照可行性研究报告的要求，一般含有以下篇章。一、总论二、需求预测三、产品方案和生产规模四、工艺技术方案五、原材料、燃料和动力供应六、建厂条件和初步厂址方案七、公用工程和辅助设施方案八、环境保护和劳动安全卫生九、工厂组织和定员十、项目实施计划十一、投资估算和资金筹措方案十二、财务、经济评价及社会效益评价十三、结论与建议有关详细内容可见《中国石油化工集团公司石油化工项目可行性研究报告编制规定》（2005）154号文件。2.1.3预可行性研究阶段工艺专业的主要工作承担编制预可行性研究报告的咨询机构必须客观、公正，对报告的质量负责。预可行性研究报告应如实反映研究过程中出现的主要不同意见，不应有虚假说明、误导性陈述和重大遗漏。（1）充分了解项目特点和委托内容充分了解项目特点和委托内容是开展工作的基础，也是提高工作效率的重要方面。在充分了解项目特点和委托内容的基础上有的放矢地开展收集资料工作。为了完成一个项目，通常需要收集很多资料，其中工艺专业必须得到的资料①项目范围；②产品方案或原料方案；③国家产业政策；④原辅材料供应状况；⑤国内外工艺技术路线的特点、主要技术经济指标；⑥主要工艺设备的特点及是否需要引进；⑦不同工艺路线的“三废”排放情况和安全卫生情况；⑧总图储运条件；⑨公用工程供应及界外配套条件；⑩建设地点的气象、水文、地质资料。（3）工艺专业的主要工作①根据业主要求确定项目工程范围和特点，编制工艺专业设计统一规定，开展工艺设计工作。若为总体设计单位，还应编制总体设计统一规定中的工艺专业内容。②根据需要参加或组织大型工程项目的总体规划设计或总体设计。③根据国家产业政策和产品方案、原料来源与方案对工艺技术进行比选，提出推荐工艺技术。在这一阶段，推荐技术可以不止一个。④根据所掌握的技术经济指标估算原辅材料和公用工程规格、用量，向各专业提出设计条件。有条件时应进行初步的P&ID设计和物料平衡及热量平衡计算，以得到较准确的数字。⑤列出主要设备一览表，研究主要设备特点，提出国内外专家的初步意⑥进行装置或车间的设备规划布置，提出装置的占地面积要求和建筑、结构要求。⑦根据工艺特点分析装置的危险性，并提出相应的防范对策。⑧提出定员要求。⑨对与工艺专业有关的报价资料进行技术评价。⑩参加技术交流和合同谈判中与工艺有关的设计基础确定及技术评价工作，提出工艺部分的投资估算条件。2.2可行性研究阶段工艺专业的主要工作内容可行性研究阶段工艺专业的主要工作内容与预可行性研究阶段相同，但工作深度不同。项目可行性研究报告的编制以预可行性研究报告（或项目建议书）及其批复文件为依据；以国家的法律、法规、政策和行业规划为指导；以信息化带动的科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新兴工业化的要求为基本原则；重视节约资源、保护环境和安全生产，大力发展循环经济，建设节约型社会。①对全厂性和综合性项目进行总工艺流程的多方案研究，提出优化的研究结论和建议，给出推荐方案的总工艺流程图、总物料平衡图、总燃料平衡图和其他必要的平衡表。②产品方案比选：结合项目目标市场分析、国家产业政策、资源、环境、原材料、燃料供应技术与装备条件等，对各种产品方案进行研究，提出推荐建设规模和产品方案表，阐述推荐方案所具备的先进性、可靠性和经济性。③工艺技术选择：从投资、单耗、操作维修费用、技术使用权费用、环境与安全影响、全厂总工艺流程方案等方面对各生产装置的技术方案进行评价与选择；对全厂性和联合装置项目，还应进行总工艺流程的优化研究。④如有条件，应进行初步的物料平衡和热量平衡计算，确定主要设备名称与参数。⑤如有工艺设计包，应审核其是否能满足基础工程设计要求。⑥根据各装置的物料和工艺特性，收集整理物料安全数据，研究生产过程的安全、健康、环保问题，并提出相应对策。⑦计算需要的火炬排放量、火炬系统能力、仓储设施能力。⑧研究工厂系统工程，确定储运、厂内外工艺及热力管网参数，提出公用工程条件。⑨根据工艺和物料特点，提出设备和管道的设计、选材要求。⑩进行初步的装置平面布置，提出合理的装置占地面积要求和初步平面布置方案。按工程主项表提出有关的投资估算条件。2.3技术采购阶段工艺专业的主要工作内容技术采购阶段包括技术市场调研、技术询价、技术与商务报价的比选和评价、技术采购合同（包括合同技术附件）谈判、签署技术采购合同等过程。这个阶段，工艺专业的工作应根据委托方的要求来定，一般有以下内容。①了解业主要求，确定技术询价内容与范围。②参与或组织国内外技术市场调研，研究并掌握生产工艺路线及技术发展的最新趋势。③研究产品方案、生产规模、年开工时数等设计基础条件，进行优化，提出推荐意见。④研究原料规格、来源，公用工程规格。⑤分析、评价不同工艺技术方案的优缺点，提出推荐方案。⑥进行装置边界的初步物料平衡、热量平衡等基本工艺计算，确定公用工程需求和主要设备工艺参数。⑦进行初步的平、竖面设备布置，规划装置占地面积。⑧向各专业提出设计条件。⑨编制技术询价书中工艺专业的有关文字、表格、图纸等。⑩按技术询价书的要求，比照《石油化工装置工艺设计包（成套技术工艺设计包）内容规定》（SHSG-052—2003），审查工艺技术提供方的技术报价文件，并形成审查意见。参与工艺技术采购合同的谈判工作，并签署技术附件中与工艺专业相关的章节内容。3技术开发阶段3.1技术路线选择阶段工艺专业的主要工作内容通过技术路线比对，分析现有技术的优劣，结合自身现有资源和潜在用户的需求，选择安全可靠和利于推广的工艺路线，作为开发自主知识产权工艺设计包的技术路线。3.1.1技术路线比对（1）比对的目的通过技术路线比对，分析每个技术路线的特点，掌握技术路线的适用范围和限制条件。（2）技术路线比对的主要内容技术路线比对的主要内容包括：①产品质量；②产品方案；③原料方案；④公用工程规格；⑤主要经济指标；⑥流程特点；⑦特殊的“三废”处理要求；⑧反应器；⑨关键及特殊设备设施；⑩设备台数及引进设备；装置面积；装置投资；现有的技术提供方和实际业绩；安全可靠性和既往事故；其他特殊要求。3.1.2技术路线的选择技术路线的选择要综合各方面因素，选出适合实际情况的技术路线。既要结合潜在用户的实际情况，也要分析技术发展的前景，使开发技术适宜推广。适宜推广的技术除经济技术指标外，还需从用户角度出发，考虑建设、生产运行、产品销售等环节是否有制约因素。主要包括以下几个方面：①原料来源；②公用工程规格；③产品储运；④副产品的利用；⑤环保限制；⑥催化剂成本。3.2研究开发阶段工艺专业的主要工作内容在研究开发阶段，工艺专业的主要工作是为后续工艺设计包编制做准备。一方面配合研究单位确定反应条件、反应器形式、参数和分离方案等工艺设计包编制的基础数据及方案；另一方面，需要与研究单位共同确定工艺设计包编制的初版条件，至少包括初版的PFD和物料热量平衡、反应器的形式和主要设计参数、特殊设备的初版设计条件和供应商清单。研究开发一般分为四类。①既往已有成熟工艺，由于催化剂的国产化和改进，需要研究开发新工艺。主要工作内容为根据应用新催化剂对流程和设备产生的影响。②既往已有成熟工艺，局部新工艺改进。主要是分析研究局部改进的工艺对流程和设备的影响。③既往已有成熟工艺，随着工程规模放大，需要研究新工艺。主要工作为设备放大和选择，能源综合利用。④既往没有成熟工艺，工艺主体需要研究开发。此类开发工艺专业涉及的内容比较多，重点研究解决如反应条件、反应器设计、特殊或专用设备设计、分离方案等关键工艺设计问题。3.2.2几项需重点研究的内容（1）反应条件①反应温度、压力根据反应动力学报告，确定适合的操作温度和操作压力，确定温度、压力的控制范围，极端情况下的温度、压力。②反应产物组成由于实验条件所限，常以间歇反应来替代连续反应。因此，一方面需要研究单位提供连续反应的反应产物组成；另一方面也需要协助研究单位，通过分析确定反应产物的组成。反应产物的组成不仅要考虑反应本身的需要，也需要结合设备、控制等方面，结合工程实施和生产操作的实际情况，综合分析确定。③进料要根据反应和催化剂的要求及限制，协助研究单位确定进料规要根据反应的转化率、选择性等反应特性，并结合后续分离时的损失，协助研究单位确定初步的进料量与产品规模的关系。反应器的设计可按本手册第3篇“化工单元工艺设计”的第14章“反应器”进行选型与设计。①反应器的类型反应器的类型由研究单位根据反应特性和催化剂性质选定。工艺专业结合工程经验提出意见。②反应器的设计参数由研究单位提出初步的反应器设计参数和外形尺寸。工艺专业结合工程经验提出意见。③特殊或专用设备的设计参数进行初步的市场调研，可以找到满足工艺要求的设备及设备的规模。④分离方案除常规分离方案需要遵循的原则外，工程实施时要特别注意分离方案的安全环保限制和经济性。3.3工艺设计包开发阶段工艺专业的主要工作内容工艺专业的主要工作内容为按照本章第4节“工艺设计包开发阶段”的要求，完成相关内容，并向相关专业提出条件。3.3.1工艺专业需完成的工作参见本章第4节“工艺设计包开发阶段”所介绍的工艺设计包成品文件内容。3.3.2工艺设计包开发阶段工艺专业需提出的条件（1）特殊管线索引表向材料专业提出特殊管线索引表、主要介质特性及建议的材料选用方案，材料专业返回《特殊管道材料等级规定》。（2）特殊管道附件数据表向材料专业提出特殊管道附件数据表的工艺要求参数，材料专业返回机械要求。（3）仪表索引表和仪表工艺数据表工艺专业提出PFD、P&ID、仪表索引表和仪表工艺数据表，仪表专业返回仪表的初步选型建议。（4）“三废”排放说明向环境保护专业提交“三废”排放说明，环境保护专业返回建议的“三废”处理方案。（5）设备数据表向静设备专业和动设备专业提交设备数据表，静设备专业和动设备专业返回机械及制造的特殊要求。对于成套设备，需向相关成套设备负责专业提出工艺要求和相关参数，由相关专业返回机械及制造的特殊要求。4工艺设计包开发阶段本阶段的目的是为了将技术开发阶段的成果以工艺设计包的形式固化下来，保证工程设计有完整可靠的技术基础，满足开展基础工程设计及指导建设单位编制详细操作手册与分析化验手册的要求。工艺设计包一般包括化工装置工艺设计包、工艺手册、分析化验手册三个部分，具体如下。4.1化工装置工艺设计包4.1.1设计基础①项目背景说明项目来源、与业主及相关单位的关系、与相关装置的关②设计依据说明依据的合同、批文、技术文件等。要给出文件名称、编号、发出单位，如：a.项目建议书或可行性研究报告的批文；b.技术转让或引进合同；c.设计委托合同（含当地的地质及自然条件）；d.相关会议纪要；e.国内开发技术的鉴定书；f.其他依据的重要文件。③技术来源及授权说明工艺技术使用的专利、专有技术及工艺技术的提供者。说明专利使用、授权的限制及排他性要求。说明专有技术的范围。④设计范围说明工艺设计包所涉及的范围和界面的划分。（2）装置规模及组成可以用每年或每小时原料加工量或每年或每小时主要产品产量表示装置规模。要说明规模所依据的年操作小时数。如果有不同的工况，应分别说明装置在不同工况下的工作能力。如果有多个产品、中间产品、副产品，或装置由多部分组成，要列出各部分的名称；各部分加工量和产品、中间产品、副产品的产率、转化率、产量。（3）原料、产品、中间产品、副产品的规格说明原料状态、组成、杂质含量、馏程、色泽、密度、黏度、折射率等所有必须指定的参数。同时列出每一个参数的分析方法及标准号。特殊分析方法要加以说明。如果不同工况有不同的原料，要分别列出。分别说明产品、中间产品、副产品的规格及所依据的标准，同时按标准列出每一个参数的分析方法及标准号。（4）催化剂、化学品规格分别列出催化剂型号、形状、尺寸、组成、转化率、选择性、预期寿命等所有必须确定的理化性质和参数。分别列出化学品的化学名称、分子式、外观、状态、主要组成、杂质含量等必须符合工艺要求的特性参数。如果是可以直接购买的化学品，应列出其商品名、产品标准号。（5）公用物料和能量规格列出水、蒸汽、压缩空气、氮气、电等的规格，如：①循环水——温度（入口/出口）、压力（入口/出口）；②新鲜水、软化水、脱氧水、除盐水、蒸汽——温度、压力；③压缩空气（仪表空气、工厂空气）——温度、压力、露点、含油要求；④氮气、氧气——温度、压力、纯度；⑤燃料油（燃料气）——温度、压力、热值、组成；⑥热载体——组成、沸点、比热容、密度、黏度；⑦载冷介质——温度、压力、组成、比热容、密度、黏度；⑧电——供电电压、频率、相/接线方式。（6）性能指标应分别列出性能指标的期望值和保证值，如产品产量、产率、转化率、产品质量、特征性消耗指标等。（7）软件及其版本说明列出根据合同规定工艺设计包设计使用的软件及其版本。（8）建议采用的标准规范列出要求工程设计执行的国际标准、国家标准、行业标准或专利持有者指定的标准和规范等。4.1.2工艺说明（1）工艺原理及特点说明设计的工艺过程的物理、化学原理及特点，可以列出反应方程式。复杂的、多步骤过程可以用方框图表示相互关系并分别说明各部分原理。（2）主要工艺操作条件说明工艺过程的主要操作条件：温度、压力、物料配比等，要分别给出不同工艺工况的条件。对于间歇过程还要给出操作周期、物料一次加入量等。（3）工艺流程说明按顺序说明物料通过工艺设备的过程及分离或生成物料的去向。说明主要工艺设备的关键操作条件，如温度、压力、物料配比等。对于间断操作，则需说明一次操作投料量和时间周期。说明过程中主要工艺控制要求，包括事故停车的控制原则。（4）工艺流程图（processflowdiagram，PFD）表示工艺设备及其位号、名称；主要工艺管道；特殊阀门位置；物流的编号、操作条件（温度、压力、流量）；工业炉、换热器的热负荷；公用物料的名称、操作条件、流量；主要控制、联锁方案。（5）物料平衡和热量平衡表列出各主要物流数据，包括每股物流的起止点、组成、总质量及分子流量、温度、压力、平均分子量、气相分子分率，气相和液相的质量流量、体积流量、密度、黏度、热焓、比热容、热导率，气相的压缩因子、绝热指数，液相的表面张力等主要物性参数。应给出不同工况的数据。4.1.3物料平衡（1）工艺总物料平衡列出装置所有产品方案的总物料平衡，包括各种物料的每小时量、每年量、收率。由多个产品、中间产品、副产品和多部分组成的装置，用物料平衡图表示物料量及各部分的相互关系。一些对于工艺过程的操作或产品质量影响较大的物料应分别给出该物料的平衡，如硫平衡、氢平衡。（2）公用物料平衡图对于如水的多次利用或蒸汽逐级利用的复杂情况，可采用平衡图说明物料量及各用户之间的相互关系。4.1.4消耗量（1）原料消耗量原料的年消耗量。如果有多种原料，要分别列出。（2）催化剂、化学品消耗量催化剂消耗量包括催化剂名称、首次装入量、寿命、年消耗量、每吨原料消耗量。化学品消耗量包括化学品名称、年消耗量、每吨原料消耗量。由专利商提供的催化剂和化学品要加以注明。（3）公用物料及能量消耗分别列出水、电、蒸汽、氮气、压缩空气等正常操作和最大消耗量。①水量包括循环冷却水、循环热水、新鲜水、软化水、脱氧水、除盐水等的用户名称、温度、压力、流量。②电量包括用户名称、设备台数、操作台数、备用台数、电压、计算轴功率。③蒸汽量包括蒸汽压力等级、用户名称、用量、冷凝水量。④氮气、压缩空气量包括用户名称、用量。⑤燃料量包括燃料油、燃料气的用户名称、用量。⑥冷冻量包括用户名称、使用参数、用量。在公用物料和能量表中工艺过程产生的物料和能量如蒸汽、冷凝水或电等计负值。4.1.5界区条件表列出包括原料、产品、中间产品、副产品、化学品、公用物料、不合格品等所有物料进出界区的条件：状态、温度、压力（进出界区处）、流向、流量、输送方式等。4.1.6卫生、安全、环保说明（1）装置中危险物料性质及特殊的储运要求列出装置中影响人体健康和安全的危险物料（包括催化剂）的性质，如相对密度或密度、分子量、闪点、爆炸极限、自燃点、卫生允许最高浓度、毒性危害程度级别、介质的交叉作用。如果有特殊的储运要求，也需提出。（2）主要卫生、安全、环保要点说明根据工艺特点，提出有关卫生、安全、环保的关键点，如工艺条件偏差或失控后果，建议的主要预防处理措施及对安全仪表系统的要求。（3）安全泄放系统说明说明不同事故情况下的安全泄放和吹扫数据，给出火炬系统负荷研究的结果，提出建议的火炬系统负荷。（4）“三废”排放说明列表说明废气、废水、固体废物的来源、温度、压力、排放量、主要污染物含量、排放频度、建议处理方法等。4.1.7分析化验项目表列出为保证操作需要和产品质量要求需要分析的物料名称、分析项目、分析频率（开车/正常操作）、分析方法。4.1.8工艺管道及仪表流程图（P&ID）表示P&ID中的工艺设备及其位号、名称；主要管道（包括主要工艺管道、开停工管道、安全泄放系统管道、公用物料管道）及阀门的公称直径、材料等级和特殊要求；安全泄放阀；主要控制、联锁回路。4.1.9建议的设备布置图及说明给出主要设备相对关系和建议的相对尺寸，说明特殊要求和必须符合的规4.1.10工艺设备一览表列出P&ID中的设备的位号、名称、台数（操作/备用）、操作温度、操作压力、技术规格、材质等。专利设备列出推荐的供货商。4.1.11工艺设备（1）工艺设备说明说明P&ID中的工艺设备特点、选型原则、材料选择的要求。（2）工艺设备数据表对P&ID中的工艺设备按容器（含塔器、反应器）、换热器、工业炉、机泵、机械等分类逐台列表。对于主要静设备应附简图。①容器位号、名称、数量、介质物性、操作条件（温度、压力、流量等）、工艺设计和机械设计条件、规格尺寸和最低标高要求、主要接口规格和管口表、对内件的要求、正常和最高/最低液位、主要部件的材质及腐蚀裕度、关键的设计要求及与工艺有关的必须说明的内容。②换热器（工业炉）位号、名称、台数、介质物性、热负荷、操作条件（温度、压力、流量等）、设计条件、形式、传热面积、主要部件的结构和材质、腐蚀裕度、污垢系数，对于有相变化的换热设备，应提供气化或冷凝侧的5点以上包括流量、物性、热力学性质的数据或曲线。③转动机械位号、名称、台数、介质物性、操作条件（温度、压力、流量等）、设计条件、机械和材料规格、驱动器形式、对性能曲线的要求。（1）主要仪表数据表列出P&ID中的控制仪表的名称、编号、工艺参数、形式或主要规格等。（2）联锁说明说明主要的联锁逻辑关系。4.1.13特殊管道（1）特殊管道材料等级规定规定特殊管道的材料等级及相应配件的要求，不包括一般的、公用物料的管道。（2）特殊管道索引表特殊管道表应包括的项目一般为管道号、公称直径、P&ID图号、管道起止点、物流名称、物流状态、操作压力及操作温度等。（3）特殊管道附件数据表如果有特殊管道附件，要逐个提出工艺和机械要求，必要时附简图。4.1.14主要安全泄放设施数据表列出安全阀、爆破片、呼吸阀等名称、位号、泄放介质、工艺参数、泄放量等。4.1.15有关专利文件目录列出相关专利名称、专利号、授权区域。4.2工艺手册4.2.1工艺说明（1）工艺原理、工艺特点说明过程的物理化学原理及其特点。（2）操作变量分析分析与过程有关的操作变量的影响。可以采用文字、图形、表格等所有便于表达清楚的形式。4.2.2正常操作程序按部分说明正常操作的控制步骤和方法。4.2.3开车准备工作程序根据不同的工艺复杂程度分别说明，如容器检查、水压试验、管道检查等的步骤和工作要点。4.2.4开车程序按先后次序和部分说明开车步骤要点。4.2.5正常停车程序按先后次序和部分说明停车步骤要点。4.2.6事故处理原则分别说明在可能发生的事故中所采取的紧急处理方法及步骤要点。4.2.7催化剂装卸说明催化剂装填步骤及要点。说明催化剂卸载步骤及要点。4.2.8采样分别说明采样地点、正常操作时的频率、采样方法等。4.2.9工艺危险因素分析及控制措施说明装置中易燃易爆及有毒有害物料的安全和卫生控制指标。分析装置操作中可能发生的主要危险，提出相应采取的防护原则或方法。4.2.10环境保护说明正常操作、开停车、检修时的污染源，从工艺角度提出减少污染的控制方法或原则。4.2.11设备检查与维护对于装置中的专利设备或专有设备、设施，要说明其检查与维护方法，①检查步骤；②主要维修点；③使用的润滑油、液压油等的介质规格要求；④特殊检修方法和工具；⑤检修的安全注意事项与安全措施；⑥设备和设施控制系统的调试要求及调试参数。4.3分析化验手册分析化验手册要说明分析化验方法名称、标准来源、标准编号、使用的仪器设备及其安装调试方法、操作方法、精度要求等。对于原料、产品、排放物、催化剂、化学品等，必须按照工艺提供者指定的方法或特定仪器进行分析化验，对不能采用国家标准、行业标准、国际通用标准（如ASTM标准）等分析化验方法的特殊项目，应有详细说明。5总体设计阶段5.1总体设计原则及总的工作内容5.1.1总体设计原则与目的对于三套及以上工艺装置的新建大型石油化工建设项目，应进行总体设计。对于涉及多套改（扩）建装置、配套设施的建设项目，也可参照总体设计的要求进行总体设计。总体设计应根据批复的项目申请报告或可行性研究报告，以及各工艺装置工艺设计包或等同工艺设计包的设计文件进行。总体设计的目的是确定工程设计标准、设计原则和技术条件，优化工程总平面布置，优化公用工程系统的设计方案，提高投资效益，实现对建设项目总工艺流程、总平面布置、总定员、总进度和总投资的控制目标，确保建设项目满足环保、安全和职业卫生的法律法规要求。5.1.2总体设计的工作内容（1）总体设计的主要工作内容总体设计文件的深度应达到设计范围明确、所需建设的单项工程考虑齐全等要求，经审核批准后与《总体设计统一规定》一并作为各单项工程开展基础工程设计的依据。总体设计必须完成下列工作内容。①一定定设计主项和分工。②二平衡全厂物料平衡；全厂燃料和能量平衡。③三统一统一设计原则（如工程设计水平、工程管理体制、信息管理水平、公用工程设置、节能减排、环保、安全和职业卫生等原则）；统一技术标准和适用法规要求；统一设计基础（如气象条件、地址条件、公用工程设计参数、原材料和辅助材料规格等）。④四协调协调设计内容、深度和工程有关规定；协调环境保护、安全设施、职业卫生、节能减排和消防设计方案；协调公用工程、辅助生产设施设计规模；协调行政生活设施。⑤五确定确定总工艺流程图；确定总平面布置；确定总定员；确定总投资；确定总进度。（2）总体设计文件的主要内容①建设项目概述应包括下列主要内容。a.项目名称和建设地点。b.项目内容。说明建设项目中生产装置的名称和建设规模，简要说明配套公用工程和辅助设施的内容。c.建设项目的管理体制和资金来源等。②设计依据列出有关设计依据的文件（包括文件名称、文号、日期。重要的文件宜作为总体设计附件）。a.项目申请报告、可行性研究报告及其批文和修改文件。b.对于大型新建项目，应列出厂址选择报告及批准文件。c.主管部门和建设单位对总体设计重大问题的决定（如重要的会议纪要、批复文件）。d.建设项目的区域规划资料。e.厂外工程意向协议。f.与有关方面签订的依托社会和老企业项目的有关协议。g.各引进项目（装置）与外商签订的引进合同和会议文件等。h.资金来源、贷款方式和协议等有关文件。i.设计合同。j.建设单位提出的工厂管理体制、组织机构和人员设置的主要原则。k.建设单位提供的设计基础（含项目采用的标准规范）。l.工艺设计包设计文件。m.批复的环境影响报告书。n.安全预评价报告。o.职业卫生预评价报告。p.工程建设场地地震安全性评价报告。q.其他有关重要文件。③设计原则和主要规定根据国家有关方针、政策，结合建设项目的具体情况，说明本项目应遵循的一些主要设计原则，重点说明以下内容。a.生产装置联合化、全厂总流程系统化、厂内公用工程系统化原则。b.公用工程供应集中化、社会化原则。c.各工艺装置的工艺技术路线选择，确定工程技术标准的原则，引进国外技术和国产化的程度等。d.生产装置、公用工程和辅助设施的自动化水平以及仪表和控制系统选型原则、仪表动力供应和气源供应设计规定等。e.公用工程、辅助生产设施、非生产设施等的规模、标准、布局和其余量的设计原则。f.机修、电修、仪修、全厂性仓库的设置原则。g.储运设施设置原则。h.行政和生活设施的设计原则。i.环保、安全、职业卫生、消防、节能、节水的设计原则。j.总体设计的统一规定。k.工程设计标准选用规定。l.装置设计与总体设计的界区范围分工原则。④厂址概况说明下列内容并附地理位置图、区域位置图。a.工厂地理位置和区域位置，地区概况。b.当地自然条件，包括工程地质、水文地质、气象条件、地震烈度等。c.生产区、生活区的位置。d.全厂占用土地和现有村庄（或居民点）拆迁的情况。e.地区和城市的现况及发展规划，地区协作配合条件和生活设施依托条件等区域规划状况。⑤建厂条件说明供水、供电、供气、通信、交通运输等基础设施现状和发展规划，可供给本工程的条件，原料、燃料供应，施工建设条件等。5.2总体院工艺专业的工作内容5.2.1建设规模的确定根据批准的项目申请报告或项目可行性研究报告和具体的总体设计方案，确定各生产装置、公用工程和辅助设施的名称和规模、年操作小时、工艺技术路线、技术来源（分别列出专利商和工程承包商的国别及公司名称，含引进技术范围和国产化程度），并按表2-1列表说明。表2-1工艺技术路线和技术来源一览表5.2.2产品方案的确定研究确定总体物料平衡，并分装置简要说明产品、主要副产品和中间产品的名称、产量、商品量。如有多个产品方案，应分别表示，见表2-2。表2-2产品方案一览表在研究产品方案的同时，应根据各装置进/出物料与公用工程和燃料的消耗数据开展全厂装置间物料平衡、燃料和蒸汽的平衡计算，并与产品方案一起进行调整与优化，最终确定产品方案与物料和能量（燃料和蒸汽）的平衡。5.2.3全厂工艺总流程及公用系统平衡简述①全厂工艺总流程说明。②全厂装置间物料平衡简述（附全厂物料平衡图）。③全厂燃料平衡简述（附全厂燃料平衡图）。④有特殊物料时，需进行典型元素的平衡计算，如氢、硫、氯等（必要时附全厂物料平衡图）。⑤全厂火炬系统能力简述（附全厂火炬能力平衡图）。⑥全厂蒸汽及凝结水平衡简述（附全厂蒸汽平衡图和凝结水平衡图）。⑦全厂蒸汽平衡图（附全厂装置空气、仪表空气、氮气平衡表）。⑧全厂供电平衡简述（附全厂供电系统图）。5.2.4原料、燃料和辅助物料供应根据全厂装置间物料和燃料平衡，分装置说明原料、燃料和辅助物料年用量、开车用量、来源和进厂输送方式，见表2-3。按装置说明主要催化剂、吸附剂、干燥剂和化学品等辅助物料的名称、主要规格、年用量、一次充填量和来源，见表2-4。表2-3原料、燃料和辅助物料用量表表2-4主要催化剂、吸附剂、干燥剂和化学品等辅助物料用量表5.2.5主项表、设计分工的确定列出纳入本工程投资范围的工厂界区内、外的工程。依托社会或企业但需改造和扩充的项目，也应列入，见表2-5。表2-5全厂主项和设计分工表5.2.6全厂管理体制和总定员①工厂管理体制和人员设置的主要原则应对工厂管理体制、工厂组织机构和人员设置进行说明。②生产岗位的工作班制、年开工日数应对各类生产和辅助生产岗位的工作班制、年开工日数进行说明。③工厂总定员应对全厂各管理部门和生产岗位定员进行说明，见表2-6。表2-6工厂总定员表5.2.7中心化验室说明中心化验室的主要任务和职责范围、设置原则、负责的装置范围及与装置分析室之间的关系；说明中心化验室是否设置实验室信息管理系统（LIMS）；说明中心化验分析仪器设备的引进及配置原则；说明中心化验室的总建筑面积、功能划分原则及主要房间的组成情况、空调及通风设施的要求与设置。列出中心化验室所需水、电、气等公用工程消耗的估算量，原料及产品主要分析项目和中心化验室主要仪器设备等。5.3装置院工艺专业的工作内容5.3.1装置概况说明说明装置规模、年操作小时数、生产班制及专利技术来源。对于引进项目，应概括说明软、硬件引进和国产化情况；装置布置原则（联合布置还是单独布置）；辅助设施（车间化验室、办公室、维修间等）设置情况。5.3.2装置组成说明简要说明装置的组成，见表2-7。表2-7装置主项表5.3.3工艺流程简述简要叙述工艺流程和工艺特点，附概略流程图和主要设备一览表（表2-表2-8主要设备一览表①如为制造周期超过12个月的长周期订货设备，应在备注中注明。5.3.4产品、副产品、原料、催化剂、化学品、公用物料的技术规格分别列出产品、副产品、原料、催化剂、化学品、公用物料的技术规格。5.3.5消耗（或产出）定额和消耗（或产出）量列出消耗（或产出）定额和消耗（或产出）量表（表2-9）。表2-9消耗（或产出）定额和消耗（或产出）量表①按照项目统一规定，注出消耗、产出量的单位。②备注栏中注明：开工用量或一次充填量；如为间断，应注明频率和时间；必要时，应注明正常量和最大量。5.3.6界区条件说明产品、副产品、原料、燃料、催化剂、化学品和公用物料在界区处的条件，见表2-10。表2-10界区条件表注：1.如有特殊要求，应在备注栏中加以说明。2.压力按表压计。5.4总体设计阶段总体院与装置院的条件关系表装置院必须以条件表的形式将各装置的条件提交给总体院，各装置院如有必须单独说明的事宜，另用表格或文字说明。总体条件关系表见表2-11。表2-11总体条件关系表6基础工程设计阶段基础工程设计是在工艺设计包的基础上进行工程化的一个工程设计阶段，为提高工程质量、控制工程投资、确保建设进度提供条件。其依据是批准的可行性研究报告或总体设计文件，以及工艺设计包和建设单位工程建设条件等设计基础资料。化工装置的基础工程设计对象是“装置”。对于储运或独立的公用设施、辅助设施，如循环水场、污水处理场、空分、空压、罐区等，需要且可单独立项的，可视为“装置”。6.1基础工程设计开工条件与文件深度①基础工程设计文件应依据合同及批准的总体设计或可行性研究报告、工艺设计包和设计基础资料进行编制。②基础工程设计阶段，所有的技术原则和技术方案均应确定，设计文件的深度应达到能满足业主审查、工程物资采购准备和施工准备、开展详细工程设计及政府行政主管部门审查的要求。6.2基础工程设计文件中工艺专业设计文件6.2.1工艺部分（1）文字说明文字说明部分包括工艺设计基础和工艺说明。①工艺设计基础该部分应说明装置能力、产品方案、装置组成及其名称，原料、产品和副产品的技术规格，催化剂、化学品的技术规格，原料、催化剂、化学品的消耗量，产品、副产品的产量，公用物料和能量规格，公用物料、能量消耗定额，综合能耗、装置的依托条件和利旧情况等。②工艺说明该部分应叙述生产方法、工艺技术路线、工艺特点和每个部分的作用、工艺流程简述、副产品的回收利用、“三废”处理原则、工艺节能与节水情况、分类设备统计与分交情况、生产过程中主要物料的危险、危害分析以及生产过程中的其他危害分析等。表格包括界区条件表，管道表，工艺设备表，工艺设备数据表，安全阀、爆破片数据表或规格书及一览表。工艺设备数据表包括容器、换热器、工业炉、各种泵、机械、安全阀、爆破片等的相关数据。图纸包括工艺流程图（PFD），公用物料流程图（UFD），管道及仪表流程图（P&ID、U&ID）。6.2.2分析化验分析化验的文件包括设计说明、分析项目表、分析仪器设备表、综合材料表、主要分析仪器设备规格书和分析室平面布置图。6.3基础工程设计文件中工艺专业的工作内容6.3.1工艺部分①根据批准的可行性研究报告或合同，确定产品方案、生产规模、设计基础。②绘制PFD、P&ID、UFD、U&ID，进行物料平衡和能量平衡计算，编制物料与热量平衡表。③根据工艺要求进行设备计算，确定工艺设备参数，编制工艺设备表、设备数据表，对各类设备进行分类统计，与相关专业研究设备分交方案并统计汇a.容器类设备的容积、直径、长度等工艺特性参数计算。b.塔器类设备的直径、塔板参数、填料规格、内件结构等工艺参数计算。c.换热器类设备的换热面积和结构参数计算或选型。d.管径计算，确定阀门类别。e.机泵类设备的流量、扬程、压差计算。f.其他工艺设备的工艺参数计算和选型。④编制设备采购技术文件（依据合同）。⑤编制管道表、安全阀、爆破片一览表和数据表、界区条件表。⑥会同仪表专业，设计装置的自动控制、安全联锁。⑦若为引进工艺设计包则参与进行工艺设计包审查，并以工艺设计包为依据进行上述工艺设计工作。⑧根据物料和工艺特性，收集整理物料安全数据，落实环评和劳动安全卫生评价的批复意见，进行生产过程的安全、健康、环保设计。⑨计算需要的火炬排放量、火炬系统能力、仓储设施能力。⑩根据工艺和物料特点，提出设备和管道的设计、选材要求，根据工艺要求确定设备、管道的保温（冷）类型。提出平面布置方案，供配管专业进一步细化。按工程主项表提出各专业设计条件。提出投资概算条件。参加工艺安全风险评估（HAZOP、SIL分析等），并落实评估意见与建6.3.2分析化验目前，分析化验的内容一般由工艺人员来完成，因为大多数项目都有工艺设计包或现有装置，若没有则需要由熟悉分析化验的专业技术人员来完成。主要工作如下：①明确分析化验室的任务、与工厂中心化验室的关系及分工；②编制分析项目表、分析仪器设备表、综合材料表和主要分析仪器设备规格书；③绘制分析室平面布置图；④提出分析化验部分的概算资料。7工厂基础工程设计对于由三套及以上工艺生产装置组成的大型工厂建设项目，应进行工厂基础工程设计，以确保设计内容的完整性、协调性和系统性。7.1工厂基础工程设计的主要内容工厂基础工程设计文件包括以下内容：①对整个工厂设计的总说明；②各装置基础工程设计；③全厂总图与运输、公用工程、全厂性储运、仓库与维修、中心控制室、中心化验室、行政生活设施等厂内建设内容的基础工程设计；④建设项目范围内厂外设施（如码头、铁路、供电、厂外管道等）的基础工程设计内容；⑤全厂统一的设计专篇。7.2工艺专业相关设计工作7.2.1全工厂性设计根据总体设计批复意见进行下列工作：①简要说明全厂总工艺加工方案，确定全厂总工艺流程；②提出全厂总物料平衡、总燃料平衡和其他必要的平衡；③提出各工艺装置界区条件；④进行工厂系统设计，确定储运、厂内外工艺及热力管网参数，提出公用工程条件。7.2.2各工艺装置基础工程设计对于各工艺装置，其基础工程设计的内容和深度要求与装置基础工程设计的要求完全一致。7.2.3中心化验室基础工程设计中心化验室基础工程设计包括如下内容。①概述中心化验室所属工厂概况、中心化验室的建设性质、设置原则、总图位置与规模、建设与设计依据、负责的各装置概况等。②中心化验室设计。包括提出分析项目表、分析仪器设备表、综合材料表；绘制中心化验室平面布置图；提出采暖通风和空调要求；提出中心化验室需要的水、电、气等公用工程规格要求和消耗量；确定中心化验室定员。③提出中心化验室相关的概算条件。8详细工程设计阶段8.1详细工程设计文件的组成8.1.1工艺部分详细工程设计文件由文表和图纸两大部分构成。①文表类包括设计说明、工艺设备表、管道表等。②图纸类包括管道及仪表流程图（P&ID）、公用工程管道及仪表流程图（U&ID）等。对于多个装置且由几个设计单位完成的大型工程设计项目应绘制装置联络图，图中应标明各装置之间相互连接的管道（包括管件、阀门、仪表，装置内P&ID已有标示的管件、阀门、仪表等除外）及各装置界区线。8.1.2分析化验分析化验详细工程设计文件文表类包括文件目录、说明书、综合材料表、分析仪器设备表。分析化验详细工程设计文件设计图类包括分析仪器设备布置图、管道安装（布置）图、管道空视图（必要时）。8.2详细工程设计阶段工艺专业的工作8.2.1工艺部分①落实基础工程设计批复意见，对P&ID、U&ID进一步完善。②对全厂性和综合性项目按批复意见进行总工艺流程调整，给出最终的总工艺流程图、总物料平衡图、总燃料平衡图和其他必要的平衡表。③对与工艺专业有关的报价资料进行技术评价。④根据供货商资料和其他专业的返回意见对P&ID、U&ID进行调整。⑤根据最终的设备和配管布置对机泵扬程及NPSHa进行复核。⑥计算和选择P&ID中所有的安全阀、爆破片、小型消音器、疏水器、过滤器等系统元件，并提出这些元件的数据表。⑦对于多个装置且由几个设计单位完成的大型工程设计项目应绘制装置联络图，并确定相关工艺控制条件、方案和工作界面。⑧提出各专业设计条件。⑨对设备图纸进行会签，确认符合工艺要求。⑩检查设备布置图、管道布置图，确认符合工艺、环保、安全要求。参加工艺安全风险评估（HAZOP、SIL分析等），并落实评估意见与建8.2.2分析化验①编制文件目录、说明书、综合材料表、分析仪器设备表。②绘制分析仪器设备布置图、管道安装（布置）图、管道空视图（必要时）。③向有关专业提出设计条件，如分析室的建筑、通风、空调、上下水等。9设计条件和图纸会签设计条件是各专业开展设计工作的依据，各专业的设计条件能否正确和及时提出，是关系到设计效率、设计质量、设计水平的重要因素。因此，提出条件专业应认真负责，做好必要的调查研究及设计计算。必要时应与接受条件专业事先协商，并对所提条件的正确性负责。设计条件应按计划进度提交。当某些条件确有困难时，由项目经理（设计经理）或装置负责人组织有关专业协商确定。各专业应主动协作，创造条件，开展设计工作。设计条件一般由规定的条件表和条件图组成。设计条件签署中不能一人单独签署或一人同时在两栏中签署。不符合签署规定的条件，接受条件专业应予拒收。接受条件专业应在初步核对条件后，在条件单上签收，并由提出条件专业与接受条件专业各执一份。接受条件专业应认真核对条件，如发现有不合理之处，应及时与提出条件专业联系，经协商后确定。凡在设计过程中对条件表内容确有修改处，均要用符号“△”标志在修改处，并在其中标明修改码，如“△2”，表示第2次修改，同时将编制、校核、日期等做必要的变更，每次修改的条件表由设计人保存备查。专业间条件往来以书面形式妥善保存，若以电子文本形式往来，则应在项目中做出规定，按项目规定办理。待工程完成后将纸质文本或电子文本与其他归档资料进行整理，一并归档。9.1.1公司外部条件（1）项目基础工程设计（初步设计）阶段这是开始阶段，工艺专业需要落实的公司外部条件如下。①可行性研究报告和上级主管部门对可行性研究报告的批复文件。②各级主管部门对投资来源的批文。③主要原材料供应落实的有关部门的批文或协议书，关键原材料如煤、石油、天然气等应尽量有原材料供应的可行性研究报告。④水、电（包括弱电）、汽及煤气供应落实的批文。⑤环境影响报告书（或报告表）及其批文、消防部门的批文、安全卫生评⑥交通运输条件的文件。⑦工艺操作规程、主要工艺设备表。⑧基础工程设计（初步设计）委托书。（2）详细工程设计（施工图）阶段在这一阶段，工艺专业需要落实的公司外部条件如下。①基础工程设计（初步设计）文件和国家有关部门对基础工程设计（初步设计）的批文。②详细工程设计（施工图设计）委托书。③同基础工程设计（初步设计）阶段应提供的条件。④主要设备订货清单及其有关技术资料和必需的设计安装资料。9.1.2公司内部条件的交接除外部条件外，工艺专业大多是向其他专业提条件（返回内容除外），但个别专业也有一些要求会提交工艺专业，具体表现在各专业提出条件中。在基础工程设计（初步设计）和详细工程设计（施工图设计）中工艺专业提出的条件见表2-12，内容深浅程度可根据设计阶段适当调整。表2-12在基础工程设计（初步设计）和详细工程设计（施工图设计）中工艺专业提出9.2设计图纸会签设计图纸会签应在相关专业的成品底图完成阶段进行，需要会签的图纸先由设计人自校，并经校审人校审签署后提交给会签专业设计人会签。会签中由于遗漏、差错而引起的成品质量问题，由项目经理/设计经理或装置（车间）负责人负责组织协商解决。经协商各专业意见仍不能取得一致时，由项目经理/设计经理裁决。被签专业设计人应按时将会签图纸提请会签人及时会签。9.2.1基础工程设计（初步设计）图纸会签基础工程设计（初步设计）阶段工艺专业会签图纸内容提要见表2-13。表2-13基础工程设计（初步设计）阶段工艺专业会签图纸内容提要9.2.2详细工程设计（施工图）图纸会签详细工程设计（施工图）阶段工艺专业会签图纸内容提要见表2-14。表2-14详细工程设计（施工图）阶段工艺专业会签图纸内容提要10.1工艺设计中常用的手册和指南国内外各种化工或化学工程设计手册、针对各种单元操作和系统各部分的设计计算、设置及选型的手册等都可作为工艺设计参考手册，这些手册都属于综合汇编形式。综合汇编形式的手册内容集中、排序清晰、查阅方便，被广泛应用于日常工作中。但是，由于综合汇编形式的手册更新周期一般比较长，其中所引用或汇编的规范或标准可能已经被更新甚至被废弃或替代，使用中应检查并确保采用标准规范的有效版本。10.2工艺设计中常用的计算机软件10.2.1AspenONEEngineeringAspenONEEngineering是一套由美国AspenTech公司推出的工程应用软件，被广泛应用于炼油、石油化工、化工、化纤、合成制药等领域。该软件涵盖了从工艺过程设计与优化、工程设计与优化、生产操作模拟和实时测量与优化等一个工程项目整个生命周期的应用。该套件包括了AspenPlus、AspenProperties、AspenPolymersPlus、AspenEnergyAnalyzer、AspenDynamic、AspenCustomModeler、AspenExchangerDesignandRating、AspenBasicEngineering等主要用于流程模拟、工程设计与优化的软件。现分别简单介绍如（1）AspenPlusAspenPlus是美国AspenTech公司最早开发的稳态模拟软件。早在20世纪80年代初已开始商品化，积累30多年的经验及不断增补完善，已成为世界级标准流程模拟软件，也是目前国际上功能最强的商品化流程模拟软件。该软件包括由50多种严格的单元操作模型组成的模型库及5000多种化合物的物性数据库，在科研开发-工程设计-生产管理各个阶段均有广泛的应用。在科研开发上用此软件可以减少中试层次及实验次数，加速产品上市过程；在工程设计中应用此软件可以快速筛选各种流程方案，迅速确定物料及能量衡算，自动形成PFD；在生产中使用它可模拟诊断生产装置不正常运行的工况并优化操作参数，节能降耗，也可以标定生产流程各部位的能力，找出“瓶颈”位置及增产方案。AspenPlus的高级应用可扩展到共沸蒸馏、反应蒸馏、电解质过程、分馏塔用能分析（ColumnTargeting）、联立方程（EO）求解模拟等。（2）AspenPolymersPlusAspenPolymersPlus是一种模拟聚合物生产过程的通用模拟计算软件包。由于聚合过程的复杂性，AspenTech公司开发了一套独特的高分子聚合物结构表达方法——“链节方法”来表达聚合物结构特性（专利方法）；开发了计算高聚物性质及相平衡的数学模型及相应的数据库；内置了各种类型聚合反应的严格反应动力学计算模型，可以利用实验室或现场测试数据来拟合计算反应动力学模型中的参数；还具有根据化学组成、平均分子量及相对分子量分布、线性度等来估算产品物理性质的能力。（3）AspenDynamicsAspenDynamics（AD）是一种图形用户界面软件，可以将稳态模拟软件AspenPlus中生成的基础文件读进来，利用AD中内置的单元操作和各种自动控制模型库，进行动态生产过程的模拟，从稳态过程计算到模拟控制特性、参数整定等，可以一气呵成。（4）AspenCustomModelerAspenCustomModeler（ACM）也是一种图形用户界面软件，为用户提供一个比较友好的开发环境。使用者可以运用声明式编程语言，开发自己的单元操作模型，处理比较特殊的单元设备和过程。ACM常用的几个方面：改进过程控制方案，测试可能的控制方案，研究先进控制方案，开发用户模型及优化过程操作。如果同时有AD和ACM的使用许可，可以综合两个软件的优点，既利用AD的模型库，又利用ACM的开发环境，快速灵活地开发自己的特殊模型，模拟比较复杂的单元设备和过程。（5）AspenEnergyAnalyzerAspenEnergyAnalyzer是一个基于过程综合与集成的夹点技术的计算软件。它应用工厂现场操作数据或者AspenPlus模拟计算的数据，来设计能耗最小、操作成本最低的化工厂和炼油厂过程流程。它的典型作用有以下几个方①老厂节能的过程集成方案设计；②老厂扩大生产能力的“脱瓶颈”分析；③能量回收系统（例如换热器网络）的设计分析；④公用工程系统合理布局的优化（包括工业炉、蒸汽透平、制冷系统等模型在内）。采用这种夹点技术进行流程设计，根据一些大型石化公司经验，一般对老厂改造，可以节能20%左右，投资回收期一年左右；对新厂设计往往可节省操作成本30%，并同时降低投资10%～20%。（6）AspenExchangerDesignandRatingAspenExchangerDesignandRating是一个换热器的设计和模拟软件。该软件可以设计和模拟包括列管式换热器、空冷器、热虹吸式再沸器等热交换设备。该软件可以直接嵌入AspenPlus流程模拟中，在流程模拟的同时直接进行严格的换热器模拟计算。它还可以直接利用AspenPlus的物性模拟计算结果，减少重复输入的麻烦。该软件还提供了列管式换热器的布管设计工具、列管式换热器机械设计工具。这两个工具为列管式换热器的机械设计自动化提供了可能性。根据机械设计的结果，还可以利用该软件提供的费用估算功能计算出较为准确的换热器的制造费用。（7）AspenBasicEngineeringAspenBasicEngineering是一个基于带属性PFD的自动化工艺设计平台，包括一个绘图工具和数据表编辑工具及系统管理工具。用户可以利用绘图工具自带的、可自定义和扩充图形库中的图符快速绘制带有属性的PFD。所谓带有属性，就是指PFD中每个符号，比如设备、管道、仪表等都分别带有自己独特的属性（或称参数），这些属性或参数都存储于同一个数据库中。利用数据表编辑工具可以定义或修改属性。除数据表编辑工具外，用户还可以在绘图工具中完成对某台设备的主要属性或参数的定义或修改。在绘图环境中，双击图符还可以直接调用数据表编辑工具，打开与图符对应的数据列表，以便修改属性或参数。而一旦完成或修改，PFD、数据表、设备表、仪表数据表等中对应的参数都将自动修改一致，这样可大大减轻设计人员的重复劳动和人为出错的可能此外，软件还提供了设计版本和设计工况的管理，前者能够防止对属性或参数的随意修改，也便于大家在同一设计条件和基准下工作；后者便于多方案的设计和比较。这两个实用功能可以使软件更能满足实际应用的需要。软件还支持用户自定义图符和数据表样式，来扩充标准图形库和数据表。软件自带的知识库功能支持用户以VBScript进行简单的编程，以提高设计的自动化程度，满足用户的个性化需求。（8）AspenHysys与AspenPlus类似，AspenHysys也是一个过程模拟软件，最早由HyproTech公司研发，2004年AspenTech公司将HyproTech收购，并将Hysys并入AES。Hysys的最大特点是将稳态和动态模拟有机地结合在一起，进行动态模拟时，允许用户直接修改流程，并马上得到动态模拟的结果，不用先进行稳态模型的计算，再将稳态模型转换到动态模型。（9）AspenEconomicsAspenEconomics是AspenEconomicEvaluation软件产品家族的统称，包含AspenProcessEconomicAnalyzer、AspenCapitalCostEsitmator、AspenIn-PlantCostEstimator等模块。利用这套软件，企业不仅可以快速、准确地对工艺设计的项目投资效益进行评估，还可以对项目的投资预算进行详细测算，确定工程上的决策对于项目经济性的影响，以更有效地管理项目。与项目管理软件Primavera结合使用，还可以对工厂现有装置的维护、改造等投资项目进行有效规划与管理。这套软件还包含了独有的内置工程设计方案库与投资估算数据库，可快速地提供综合、准确的投资估算。10.2.2SimSciPRO/ⅡSimSciPRO/Ⅱ是一个历史最久的、通用性的化工稳态流程模拟软件，最早起源于1967年SimSci公司开发的世界上第一个蒸馏模拟器SP05，1973年SimSci推出基于流程图的模拟器，1979年又推出基于PC机的流程模拟软件Process（即PRO/Ⅱ的前身），很快成为该领域的国际标准。自此，PRO/Ⅱ获得了长足的发展，客户遍布全球各地。类似于AspenTech，SimSci也推出了ProcessEngineeringSuite（PES）系列软件，除作为过程模拟与设计软件的PRO/Ⅱ外，还包括了用于数据回归的DATAC